电子生产工艺系列篇：手工焊接工艺

1、电子生产工艺系列篇：手工焊接工艺1.锡焊1.1锡焊的原理将焊件和熔点比焊件低的焊料（锡丝）共同加热到锡焊温度，在焊件不熔化的情况下，焊料（锡丝）熔化并浸润焊接面，依靠两者的扩散形成焊件的连接。1.2锡焊的条件1.2.1焊件必须具有良好的可焊性可焊性较好的材料有：紫铜、黄铜、镍等。1.2.2焊件表面必须保持清洁 即使焊件是可焊性材料，若表面氧化、油污或被其他污染，必须把污膜清除干净，否则会影响焊接质量，储存时要特别注意，未使用的材料不要拿出包装袋（盒）露空在空气中，以免被氧化。1.2.3配合适当的助焊剂 通常锡丝芯已含松香助焊剂及活化剂，不必另外加入。助焊剂大多数具有腐蚀性，除焊接未经处理的可焊

2、性差的金属结构件可加入规定的助焊剂外，一律不准对电子元器件、PCB以及在未经批准的情况下使用其他外加的助焊剂。1.2.4焊件要加热到适当的温度。不但焊锡要加热到熔化，而且应该同时将焊件加热到能熔化焊锡的温度，才能有效结合。1.3可焊性处理1元器件镀锡 通常元器件已具有良好的可焊性，不必再进行处理，如被氧化或被其他污染后，可先清除污膜，然后上锡。1.3.2多股导线镀锡多股导线通常是绞合在一起的，烙铁的焊接在短短的时间内不可能把焊锡全部浸润到每一根导线上，所以多股导线在焊接前必须进行上锡处理，以确保焊接质量。上锡时，导线的各股尽可能绞紧，以免影响穿孔焊接和造成邻近锡点短路。1.3.3上锡的规格：周

3、边均匀光滑，可见焊线轮廓；导线上锡在绝缘皮前预留0.5-1.0mm的间隙。2.手工烙铁焊接技术2.1焊接操作的正确姿势2.1.1电烙铁的3种标准握法 参考附图(1):2.1.1.1反握法：适用于长时间、大功率的焊接。2.1.1.2正握法：适用于中功率及较大金属结构件的焊接。2.1.1.3握笔法：适用于小功率及电子元件在PCB上的焊接。 图 (1)2.1.2电烙铁到人体鼻子的最小距离：20cm，适当配置排气装置。2.1.3电烙铁及锡丝应放在规定的支架上，长时间使用焊锡应配带手套，防止锡中的铅对人体的影响。参考附图(2)。 图 （2）2.2焊接操作的基本步骤 以下6个步骤节奏紧凑，直径为2-2.5

4、mm的焊盘整个过程为2-4秒,参考附图(3)。2.2.1准备施焊：左手拿锡丝，右手握烙铁，用烙铁海绵清除焊咀烙铁的氧化物，如图3(a)。2.2.2加热焊件：烙铁咀紧靠两焊件的连接处或同时紧靠两焊件，加热焊件整体。对于在PCB上焊接元器件来说,要注意使烙铁咀同时接触PCB的焊盘和元器件的引脚，如图3(b)。2.2.3送入锡丝：焊件的焊接面被加热到一定温度时锡丝从烙铁对面送入接触焊件。注意切勿把锡丝直接送在烙铁咀，如图3c。2.2.4移开锡丝：当锡丝熔化一定量后，立即向左上45/+-15度的方向移开锡丝,如图3d。2.2.5来回运动烙铁：在送入锡丝后(2.2.3)，必须微微来回运动烙铁，使焊锡流动

5、，锡丝中的助焊剂充分作用于焊件，达到最佳焊接效果，如图(3) c、d。2.2.6移开烙铁：焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位后，立即向右上45/+-15度的方向移开烙铁，结束焊接，如图(3)e。 图（3）2.2.7焊接完毕，应把多余的焊锡抹在烙铁架的海绵上，不得随意甩在桌面或其他地方，并把烙铁插回烙铁架。2.2.8元件切脚：元件焊接完毕，应用锋利的专用元件脚剪钳剪掉过长的焊脚，留脚长离PCB的距离L约1.5-2mm。剪脚时，不得在元件脚的轴向方向拉动引脚，同时剪两个紧靠的引脚时，剪钳开口必须顺着两元件引脚的连线方向，否则会拉裂焊盘，造成断路，如图（4）所示。 图（4）2.3焊接温度与时间2.3.1焊

6、接温度与锡丝的材料有关，一般63度的含铅焊锡丝的熔化温度为183度，焊接温度应控制在210-260度之间；无铅焊锡丝的熔化温度为220度。，焊接温度应控制在230-280度之间。在实际生产中，焊接的最高温度不应超过350度。要求较高的PCB焊接使用恒温电烙铁，无特殊要求的推荐使用30W电烙铁或20/80W双温电烙铁。2.3.2元器件及接插件长时间加热超过其允许范围会被损坏，通常半导体元器件的推荐焊接时间为：260度时不超过10秒，350度时不超过3-5秒；接插件允许加热的最高温度与其所用塑料有关，通常260 度以下不超过5秒，350度时不超过2-3秒。焊接温度较高应注意缩短焊接时间。2.3.3

7、应灵活掌握焊接温度和时间，一般焊锡完全熔化并浸润焊接面需用2秒。焊接时间过短会造成虚焊-冷焊，温度过高或焊接时间过长会造成焊锡碳化，烧焦焊点和损坏PCB焊盘，影响焊接质量。2.3.4如果在指定时间内还未完成焊接，应等焊件冷却后才能再进行补焊。2.4锡丝直径的选用 正确选择锡丝直径，若选用不当会影响工作效率。 直径为2.0mm焊盘(或同等面积)或以下：选用直径为0.8-1.0mm锡丝。直径为2.0-2.5mm(或同等面积) ： 选用直径为1.0-1.2mm锡丝。直径为2.5mm(或同等面积)以上： 选用直径为1.2-1.5mm或以上的锡丝。2.5焊接技巧2.5.1注意清洁焊咀的氧化物 氧化物的形

8、成会妨碍烙铁咀与焊件之间的热传导，应保持烙铁咀处于上锡状态。2.5.2适当借助焊咀锡桥 连续焊接时，依靠烙铁咀上的小量剩余焊锡作热传导，增大传热面积与效率，有助于缩短焊件的加热时间。2.5.3拖焊技术为提高TSOP、QFP等封装的IC的焊接速度，应采用拖焊技术，同时焊接多个元件脚。PCB的放置应倾斜15-30度，加锡靠元件脚的上方，烙铁靠元件脚的下方拉出焊锡。2.6元器件及其他电子材料，一次领出不应多于两天的用量，以免解包后焊脚被氧化。领出后应分类放置在规定的元件盒（材料盒）内，不得放在桌面或其他地方。3.焊接质量及检查3.1焊接的要求3.1.1可靠的电气连接 锡焊是依靠焊接过程形成牢固连接的

9、合金层达到电气连接的目的，故焊接后应检查是否浸润焊接面，焊件与焊点是否形成平滑连接,否则随着条件的改变、时间的推移和接触层的氧化便会出现连接不良的现象。3.1.2足够的机械强度常用焊锡的机械强度为3-4.7kg/cm，若焊点有下列焊接缺陷会降到焊点的机械强度，必须反工，重新焊接：3.1.2.1.锡量过小；3.1.2.2焊接时振动引起焊点结晶粒大；3.1.2.3焊接过热或时间过长，锡点呈豆腐渣状；3.1.2.4焊点有裂纹；3.1.2.5焊点虚焊。3.1.3焊点符合外观要求要求焊锡用量恰到好处，均匀明亮，符合典型外观要求，检查时，可用目测、指触、镊子拨动、拉线等，标准焊点有下列特征：3.1.3.1

10、形状为近似圆锥而表面微凹呈漫波状（见典型的正确焊点）；虚焊点表面往往呈凸形（见典型的不正确焊点），可以鉴别出来；3.1.3.2焊锡的连接面呈半弓凹面，焊锡与焊件交界处平滑，接触角小；3.1.3.3表面有光泽，均匀明亮；3.1.3.4无裂纹、针孔、夹渣等。3.1.4焊接金属化孔的双面板时，应掌握好反面的锡点刚好露出焊盘为佳；若焊接独立走线的双面板时，应正反焊接，两面的锡量基本相等。3.2典型的正确焊点，见附图（5）。 图（5）3.3典型的不正确焊点，见附图（6）、附图（7）,必须修正。 图（6） 图（7）4.焊接不良的现象参考附表（2） 焊点缺陷与分析。5.导线的焊接5.1焊接步骤与方法，参阅图

11、( 8 )5.1.1导线上锡：标准参阅本工艺1.3项 。5.1.2施焊：微微来回运动烙铁，使焊锡流动，焊接面充分浸润。焊接时应适当掌握好焊点的大小，绝缘皮离焊口的距离L约1mm，直径小于AWG20的导线的参考搭焊距离A为5-8mm。5.1.3套上套管：套管应覆盖整个焊口，延伸距离B为5-10mm，不易松脱。5.2连接方式 导线焊接的锡点标准参阅图（5）、（6）、（7）。具体的连接方式参考产品的工艺要求。5.2.1导线与端子钩焊：用钳子把导线缠牢，然后焊接。这种连接的机械强度较高,如图（8）a所示。5.2.2导线与端子穿孔焊接：导线穿过端子线耳进行焊接，多用于电子线路的信号连接,如图（8）b。5

12、.2.3导线间及导线与端子搭焊：两焊件表面紧贴而进行焊接，适用于械强度要求不高的连接,如图(8)c,d。 图（8）5.2.4导线与杯形焊件的连接特点进行杯形焊件焊接，对不同的焊件要灵活掌握好焊件的焊接时间，若焊接时间不足容易造成“冷焊“，所以，焊接之前不但要对导线进行上锡，同时也要对杯形焊件进行上锡处理，然后才进行焊接。见图（9）。焊接的步骤为：焊件处理-焊口上锡-焊接-套紧套管。 图（9）5.3绝缘套管 绝缘套管是电介质材料，在直流电压的作用下，只允许极微小的电流通过。其绝缘电阻系数大于1000Mohm/sq，电阻系数变低则不能使用。5.3.1套管的类型 常用绝缘套管的材料有：棉纱、有机薄膜

13、、玻璃纤维、硅塑料等，在电子装配中，使用最广的套管为：黄腊稠管、聚氯乙烯塑料管和热缩塑料管。5.3.2套管的使用注意焊接后，应待焊口冷却方能套上套管，以免管口变形而不能套上，具体如下：5.3.2.1黄腊稠管和聚氯乙烯塑料管：直径选用恰到好处，周长比焊口直径（或周长）稍小一些，以便套紧，若无法套紧的应在焊点上滴上适当的粘胶把套管固定。5.3.2.2热缩塑料管：常用热缩管的热收缩性径向为50%；轴向为15%；收缩温度90度，选用热缩管的直径比焊口直径（或周长）大10%为宜。剪裁套管时应考虑轴向的热缩长度。6.有机注塑接插件的焊接有机注塑接插件的熔点较低，必须特别注意焊接时间和温度，焊接过程切勿施加

14、过大外力，以免注塑件变形。常用的有机注塑接插件有：输入输出插头、插座、各类开关、继电器等，具体焊接时间与温度参照2.3及其元件的工艺说明。7.金属表面的焊接由于金属块表面（如马达外壳、屏蔽罩、接地外壳等）散热快，焊接时应参考以下措施，先对金属面进行上锡：7.1增大烙铁咀与金属表面的接触面积7.2对烙铁咀与金属面的接触处稍加压力7.3适当借助焊咀锡桥提高热传导的效率7.4加锡过程注意运动烙铁，让助焊剂充分作用，达到最佳浸润效果。7.5如金属表面有氧化层妨碍焊接时，可用刀片刮去氧化层或在锡丝加入焊锡膏帮助焊接。使用焊锡膏须按第8项“焊锡膏及其他助焊剂的使用规定”办理使用手续。8焊锡膏及其他助焊剂的

15、使用规定8.1助焊剂大多数具有腐蚀性，不得随意使用，必须办理领用手续。除焊接未经处理的可焊性差的金属结构件可加入规定的助焊剂外，一律不准对电子元器件、PCB焊盘使用外加助焊剂。8.2实行专人领用，专人保管的原则。焊锡膏及其他助焊剂使用后必须放回存储柜，不得随意放于工作台或其他地方，以免滥用，使用完毕必须退回仓库。8.3使用焊锡膏(助焊剂)焊接后，必须清洁剩余在焊点表面的焊锡膏(助焊剂)，以免残留的焊锡膏(助焊剂)腐蚀零件或其他材料。9.拆焊与补焊9.1拆卸的步骤与注意事项9.1.1对将要拆卸元件的焊脚加入小量焊锡，以提高烙铁与焊点的热传导的效率。9.1.2采用锡桥同时加热被拆卸元件的所有焊脚，加热时间切勿过长，以免损坏PCB与元器件。9.1.3元件完全松动后才能拨出，切勿用力推动元件及接触焊盘，否则容易造成PCB铜皮及焊盘脱落。9.1.4重新装进元件前必须先弄通焊盘孔方能插件焊接，不得在封闭的焊盘边插件边焊接。9.2拆件的方法9.2.1剪线法：先剪去元件体，再把元件脚焊出，多用于元件脚经过弯曲处理、元件整体不易拨出及元件已烧坏不能再用的情况。如图（10）a。9.2.2锡桥法：把将要拆卸元件的焊脚加入过量的焊锡，使元件脚之间形成锡桥而同